球磨机传统的设计计算（筒体壁厚确定，加强筋板布置等）往往采用类比方法或凭经验，如在强度计算时将球磨机简化为简支梁，按平面弯曲和扭转组合变形来计算，显然这一简化是非常粗略的。因而传统的球磨机设计都偏向于保守，强度远远超过工况需要，有很大的强度储备，然而这个储备量的多少很少有人作过分析，也没有任何经验，工人只是通过不断的实践，甚至付出一定的代价才能改进设计，显然这不能满足日益发展的工业需求。因此，运用先进的手段来缩短设计周期，开发新产品等已成必然。这也有利于企业节约产品成本，创造最大的经济利益。有限元法是近几十年发展起来的一种数值逼近方法，它的理论日益成熟。为方便广大工程技术人员和科研人员的使用，如今已形成应用于各行各业的专用和通用的商业化有限元软件。这些软件具有强大的前后处理功能，可以非常方便的得到各种数据。
整机装重108吨，转速12转／分，筒体直径3.4m，筒体长度6.35m，筒体璧厚0.018m（没有包括衬板在内）。筒体有三个直径0.574m的进料孔，两个直径为0.3m的出料孔。为使问题不过于复杂，同时保证计算精度，合理的简化假设将有助于提高计算效率，故作如下假设：a）所有的焊缝处不允许出现裂缝、虚焊等焊接缺陷；b）两端轴承座部件有足够的刚度，视为刚性支座；c）进料口和出料口的堵头与进料口之间有间隙，因此把进料口和出料口视为空孔；d）两端的轴视为三维实体。有限元模型根据以上假设以及球磨机自身的轴对称结构特点，并充分考虑载荷工况。建立模型时作了如下两点处理：一，球磨机在工作时是处于平稳转动的，载荷变化缓慢，故作为静态问题处理，模型以球磨机连续转动中进料口在上，出料口在下时的危险状态建立；二，不建立陶瓷球磨机的衬板模型，一方面是衬板截面形状不一，难以建立与实际相符的模型，另一方面是衬板是磨矿过程中逐渐磨损的部件，没有确定的厚度，这里仅将衬板的重力作用考虑进去，即将其重量转化到筒体的密度上去来等效重量。运用ansys中的APDL语言实现建模全过程，建模步骤如下：a）定义参数。根据球磨机的平面图纸，将所有尺寸设为参数，共定义了25个，主要参数有筒体的厚度（参数thk1）、盖板的厚度（thk2）、支板厚度（thk3）、筋板厚度（thk4）、轴径（R1）、轴径圆弧（R2）等。b）建立实体模型。在安全系数得到保证的前提下进行优化分析，筒体厚度可改为14mm，两端筋板、支板厚度可改为18mm，大大节约了材料，节省了成本。